輸差影響因素在原油計(jì)量中的分析

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摘 要：本文通過(guò)分析分離器玻璃管計(jì)量原油法、分離器玻璃管電極法計(jì)量原油法和雙容積計(jì)量分離器計(jì)量原油法、功圖原油計(jì)量法探討了原有計(jì)量常規(guī)方法，并以某采油廠功圖質(zhì)量計(jì)量法為例，詳細(xì)闡述了原油計(jì)量中輸差影響因素，旨在為原油計(jì)量提供有效參考。

關(guān)鍵詞：輸差影響；原有計(jì)量；流量計(jì)

油田企業(yè)的計(jì)量方法是油田企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的基礎(chǔ)，如果計(jì)量結(jié)果不精確就不能確保原油企業(yè)順利進(jìn)行生產(chǎn)和貿(mào)易交往。原油計(jì)量的目的主要是為了原油儲(chǔ)層原油、水量和氣的情況，根據(jù)儲(chǔ)層情況制定科學(xué)、合理的開(kāi)發(fā)方案或?qū)﹂_(kāi)發(fā)方案進(jìn)行調(diào)整。我國(guó)各大原油企業(yè)的計(jì)量方法很多，其中比較常規(guī)的有分離器玻璃管計(jì)量原油法、分離器玻璃管電極法計(jì)量原油法和雙容積計(jì)量分離器計(jì)量原油法等。分析原油計(jì)量的輸差影響因素，首先要先了解原油計(jì)量的常規(guī)方法。

1、原有計(jì)量常規(guī)方法

1.1分離器玻璃管計(jì)量原油法

上圖1是分離器玻璃管計(jì)量原油法的計(jì)量原理示意圖，1是分離器，2是高壓玻璃管、3是加水漏斗、4是隔板，5是水包，6是出油口，7是油氣混合進(jìn)口，8是出氣管，9是壓力平衡管。這種計(jì)量法是一種簡(jiǎn)單的瞬時(shí)計(jì)量法，它是利用連通器的原理將原油中的氣體與原有分離排出分離器，然后將油、水混合物液沉淀到分離器的下部，然后可利用水與原油密度的差異計(jì)算原油的質(zhì)量，其計(jì)算公式如下：

原油單井日產(chǎn)油量Q0的計(jì)算公式如下：

其中m代表原油混合液體的質(zhì)量，H混代表分離器里油、水混合液體油柱高度，P混代表油水混合物的密度，h水代表玻璃管計(jì)量器里水柱的高度，D代表分離器直徑，fw代表經(jīng)人工化驗(yàn)得出的含水率，t代表玻璃計(jì)量器水位上升到h水高度所用的時(shí)間。這種方法因操作簡(jiǎn)單且投資成本少，在我國(guó)90%以上的原油企業(yè)采用這種計(jì)量方法，但是這種方法人為操作的輸差影響較大，并且對(duì)于原油含量低于氣、水含量的混合油液計(jì)量排液比較困難，給計(jì)量工作造成極大困擾。

1.2分離器玻璃管電極法計(jì)量原油法

上圖2是分離器玻璃管電極法計(jì)量原油法的計(jì)量原理示意圖，這種計(jì)量方法是分離器玻璃管計(jì)量原油法的改造升級(jí)，計(jì)量原理基本相同，不同的地方是這種方法在玻璃管兩端液體部位分別安裝了電極，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)量，減少人為因素對(duì)原有計(jì)量的影響。其力量流程是當(dāng)玻璃管內(nèi)的清水水位到達(dá)安裝的下電極時(shí)就會(huì)自動(dòng)接通電源，電表開(kāi)始自動(dòng)計(jì)時(shí)。當(dāng)水位達(dá)到上電極時(shí)電表停止計(jì)時(shí)。與此同時(shí)電磁閥被打開(kāi)分離器開(kāi)始排油，當(dāng)玻璃管內(nèi)水位下降到下電極時(shí)電源被切斷，一次計(jì)量原油結(jié)束，如此循環(huán)下去便可實(shí)現(xiàn)多此次批量計(jì)量。雖然這種計(jì)量方式減少了人為輸差影響，但是這種計(jì)量方式受電磁閥質(zhì)量影響比較大。如果電磁閥質(zhì)量不符合相關(guān)，標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)嚴(yán)重影響計(jì)量過(guò)程的準(zhǔn)確性。它的單井日產(chǎn)油量的計(jì)算公式如下：

其中n代表次數(shù)，其它和分玻璃管公式字母代表含義相同。

1.3雙容積計(jì)量分離器計(jì)量原油法輸差影響

這種計(jì)量方法是一種集成技術(shù)，它集合我國(guó)國(guó)內(nèi)同類原油計(jì)量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行研制改造，是目前應(yīng)用比較廣泛的原油自動(dòng)計(jì)量技術(shù)。雙容積計(jì)量分離器計(jì)量原油法輸差不超過(guò)5%，采用三級(jí)布站的方式進(jìn)行計(jì)量，實(shí)現(xiàn)了油田企業(yè)從井口到集中處理站的密閉集中運(yùn)輸，為原油生產(chǎn)節(jié)省了勞力。下圖3是雙容積計(jì)量分離器計(jì)量原油法計(jì)量原理圖：

1.4功圖計(jì)量原油法

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，功圖原油計(jì)量法被研制出來(lái)。這這方法是使原油計(jì)量方式發(fā)生了翻轉(zhuǎn)性改變，油田企業(yè)的原油計(jì)量基本實(shí)現(xiàn)全過(guò)程自動(dòng)監(jiān)控測(cè)量，大幅度提高了原油計(jì)量的自動(dòng)化程度，實(shí)現(xiàn)了原油計(jì)量系統(tǒng)的數(shù)字化管理。下圖4是功圖計(jì)量原油法的原理圖：

功圖計(jì)量原油法主要是根據(jù)油井抽油機(jī)深井泵的運(yùn)行狀態(tài)和原油量的變化關(guān)系，建立油管、抽油桿和泵功圖數(shù)字模型，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)使數(shù)字模型自動(dòng)生成功圖，然后根據(jù)自動(dòng)功圖提供的信息計(jì)算原油量。這種方法計(jì)算原油量的誤差在10%左右，與傳統(tǒng)計(jì)量方式相比這種方法不但計(jì)量自動(dòng)化高，具有自動(dòng)診斷故障的功能，而且徹底解決了傳統(tǒng)計(jì)量方式的延時(shí)誤差。但是這種方法也有缺點(diǎn)，它的缺點(diǎn)是無(wú)法精確判斷油管漏失，計(jì)量標(biāo)定工作量比較大，對(duì)計(jì)量人員的素質(zhì)要求比較高，不適用低產(chǎn)原油計(jì)量和大斜井原油計(jì)量。功圖采原油量qm的計(jì)算公式如下：

其中，se代表有效沖程，n代表沖程次數(shù)，D代表油泵直徑，B0代表原油體積系數(shù)。

原油日產(chǎn)量Q的計(jì)算公式是：Q=1440Kqmpm，其中pm代表原油密度。

2、輸差影響因素在原油計(jì)量中的分析

根據(jù)以上傳統(tǒng)與全程自動(dòng)化計(jì)量方法的分析，下面本文以某原油企業(yè)計(jì)量為例進(jìn)行輸差影響因素在原有計(jì)量中的詳細(xì)分析。

2.1采油廠概況

某采油企業(yè)現(xiàn)有原油外輸管線總長(zhǎng)為112公里，其中共經(jīng)過(guò)5個(gè)集輸泵站，采用的原油計(jì)量方法為功圖原油質(zhì)量計(jì)量方法。除了一個(gè)接轉(zhuǎn)戰(zhàn)采用一個(gè)來(lái)油入口對(duì)一個(gè)原油外輸出口外，其它四個(gè)輸油站都是采用對(duì)個(gè)來(lái)油入口對(duì)一個(gè)原油外輸出口的方式。

2.2計(jì)量輸差形成原因分析

通過(guò)對(duì)該采油廠原油計(jì)量原理的分析得出其計(jì)量輸差形成的原因總共有三類，分別是客觀因素、設(shè)備因素和人為因素?？陀^因素主要是溫度影響、氣體損失、管線泄漏和溶解氣的影響，設(shè)備因素主要是設(shè)備精度的影響、設(shè)備誤差的影響、工藝流程的影響，人為因素主要是參數(shù)設(shè)定的影響和不穩(wěn)定輸油造成的誤差。由以上原油量的計(jì)算公式可知原油的計(jì)量受原油體積的影響，而溫度每下降1度對(duì)原油體積的影響約在0.0007，溫度的高低對(duì)原油計(jì)量器也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。在原有輸送過(guò)程中會(huì)有氣體不斷被釋放出來(lái)，這會(huì)影響原油的密度、體積，進(jìn)而影響原油質(zhì)量的計(jì)量。功圖原油計(jì)量方法最大的缺點(diǎn)是不能判斷管線泄漏，一旦管線發(fā)生泄漏將會(huì)嚴(yán)重影響原油計(jì)量的精確性。在原有混合液體中會(huì)存在比較多的溶解氣泡，這些氣泡會(huì)影響原油的體積和密度，最終影響原油計(jì)量器的計(jì)量。不同的設(shè)備其計(jì)量精度也不一樣，雖然計(jì)量設(shè)備的精度大多在0.001以上，但是由于每天計(jì)量的原油數(shù)量巨大，誤差就相對(duì)比較明顯。此外計(jì)量計(jì)的零點(diǎn)漂移和結(jié)垢等也會(huì)影響計(jì)量結(jié)果，上表1是原油流量計(jì)負(fù)荷傳感器漂移產(chǎn)生的輸差影響。

原油流量計(jì)主要是通過(guò)密度、體積來(lái)計(jì)算原油質(zhì)量，而原油的密度是通過(guò)取樣化驗(yàn)而來(lái)，因原油密度并不穩(wěn)定所以原油密度化驗(yàn)不可避免的會(huì)出現(xiàn)一些誤差。據(jù)相關(guān)資料顯示原油密度參數(shù)每調(diào)整0.1的百分點(diǎn)會(huì)對(duì)原油造成0.2-0.7百分點(diǎn)的影響。

結(jié)束語(yǔ)：

我國(guó)原油常規(guī)計(jì)量方法主要有分離器玻璃管計(jì)量原油法、分離器玻璃管電極法計(jì)量原油法和雙容積計(jì)量分離器計(jì)量原油法、功圖原油計(jì)量法等，其中功圖原油計(jì)量法是自動(dòng)化比較高的計(jì)量方法，這種方法輸差計(jì)量的影響因素主要有溫度影響、氣體損失、管線泄漏和溶解氣的影響，設(shè)備因素主要是設(shè)備精度的影響、設(shè)備誤差的影響、工藝流程的影響等。

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